Команда фізиків з Гарвардського технологічного інституту і декількох інших університетів розробила і готується зібрати найбільший з коли-небудь створених програмованих квантовий симуляторів з 256 кубітів. Це буде важливий крок до великомасштабних квантових систем, який може багато чого змінити в області квантових обчислень. Кількість квантових станів у такому симуляторі більша, ніж кількість атомів у Сонячній системі.
Нова система створюється в гарвардській лабораторії випускника МФТІ професора Михайла Лукіна - одного з провідних у світі вчених за квантовими системами. Розробка спирається на створену в лабораторії квантову платформу, яка раніше дозволила створити 51-кубітовий квантовий симулятор. "Це переміщує дослідження в нову область, де досі ніхто ніколи не був, - каже Михайло Лукін. - Ми входимо в абсолютно нову частину квантового світу ".
Треба зазначити, що Лукін не вважає свою систему квантовим комп'ютером. Він чесно визнає, що це симулятор квантових процесів у дуже вузькій області застосування. Більш того, професор не має уявлення, які практичні завдання і яким чином можуть вирішувати квантові обчислювачі, але очікує від експериментальних квантових платформ безліч цікавих наукових відкриттів, насамперед фундаментальних.
Запропонована Лукіним платформа квантового симулятора використовує дефекти в кристалічних структурах, наприклад, у штучних алмазах, куди поміщаються надохолоджені атоми рубідію. Оперувати атомами можна за допомогою так званих оптичних або лазерних пінцетів, що дало право назвати установку «програмованим» симулятором. Спочатку атоми заселяються в дефекти кристалічної решітки опорного матеріалу випадковим чином, а потім оптичним пінцетом переміщуються в ті позиції, які потрібні для проведення експерименту - так симулятор програмується.
Поле створення умов для симуляції процес запускається і вченим залишається тільки спостерігати, як у матеріалі відбуваються квантові процеси і чим вони закінчаться. Точність оперування атомами настільки висока, що це дозволяє намалювати атомами анімовану картинку, що вчені наочно показали.
Що ж, 256-кубітовий квантовий симулятор дозволить малювати більш детальні зображення Маріо. А якщо серйозно, експерименти з квантовою симуляцією на новому рівні допоможуть фізикам ще далі просунутися шляхом до багатоквантових систем і виявити багато цікавого.